高中化學(xué)競(jìng)賽初賽模擬試卷2

2010年化學(xué)競(jìng)賽輔導(dǎo)模擬試題(7)訓(xùn)練目標(biāo)1.原電池和電化學(xué)原理2.環(huán)保綠色化學(xué)3.晶體結(jié)構(gòu)及物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論4.有機(jī)合成及有機(jī)化學(xué)知識(shí)5.元素化合物知識(shí)及無(wú)機(jī)反應(yīng)規(guī)律6.溶解，滴定，化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算及分析化學(xué)原理1．（3分）我國(guó)某大學(xué)最近研發(fā)出一種新型鋰電池，該電池處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。以下是某種鋰電池的電池反應(yīng)：C6Li+Li1－xMO2C6Li1－x+LiMO2（C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料，LiMO2表示含鋰的過(guò)度金屬氧化物）請(qǐng)回答問(wèn)題：（1）鋰電池放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)為：C6Li－xe－=C6Li1－x+xLi+則正極反應(yīng)為：

。（2）電池放電時(shí)若轉(zhuǎn)移1mole－，消耗的負(fù)極材料

g。2．（5分）廢物回收利用，變廢為寶符合可持續(xù)發(fā)展的理念，是建設(shè)和諧社會(huì)的文明行為。某印染廠含鉻（Cr）廢水采取了以下處理方法：用FeSO4·7H2O在酸性條件下把廢水中的Cr2O72－完全還原為Cr3+，并通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH，使生成物組成符合類似于Fe3O4（鐵氧體）的復(fù)合氧化物CrxFe2O4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）寫出你知道的一種通過(guò)置換反應(yīng)生成Fe3O4的化學(xué)方程式：

。（2）寫出Cr2O72－和硫酸亞鐵在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式：

。（3）用上述方法處理廢水，得到的組成符合類似于Fe3O4（鐵氧體）的復(fù)合氧化物CrxFe2O4則x的值為

。（4）若某硫酸亞鐵晶體樣品中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.0%（雜質(zhì)中不含鐵元素），則樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

。3、（5分）CuSn合金為六方NiAs型結(jié)構(gòu)，其六方晶胞參數(shù)為a=419.8pm，c=509.6pm，晶胞中原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：Cu(0，0，0)，(0，0，1/2)；Sn(2/3，1/3，1/4)，(1/3，2/3，3/4)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）有人將各原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示為：Sn(0，0，0)，(2/3，1/3，1/2)；Cu(1/3，2/3，3/4)，(1/3，2/3，1/4)。這種描述是否代表相同的結(jié)構(gòu)型式？為什么？（2）計(jì)算晶體的密度。（3）計(jì)算Cu－Cu間的最短距離。4、（8分）甲基叔丁基醚是一種重要的無(wú)鉛汽油添加劑。通常有兩種合成方法：①以甲醇為溶劑，在質(zhì)子酸催化下，通入異丁烯來(lái)合成；②甲醇和叔丁醇在質(zhì)子酸催化下進(jìn)行分子間脫水。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）寫出兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）如有HBF4和HCl二種強(qiáng)酸，問(wèn)哪一種酸做催化劑好？哪種差？并簡(jiǎn)述理由。（3）寫出反應(yīng)①的機(jī)理（用反應(yīng)式表示）。（4）反應(yīng)②的收率接近定量，請(qǐng)問(wèn)為什么不易生成二甲醚、二叔丁醚？5．（9分）已知碳碳雙鍵的碳原子上連有羥基的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。A是一種直鏈一溴代物，1molA與2molH2加成生成1molG，F(xiàn)是五元環(huán)狀化合物，其化學(xué)式為C4H6O2。物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。請(qǐng)根據(jù)上面的轉(zhuǎn)化關(guān)系回答問(wèn)題：（1）化合物F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

，化合物C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

。（2）化合物A含有的官能團(tuán)有

。（3）G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

。（4）寫出D在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式

。（5）寫出D→E的化學(xué)方程式：

。銀氨溶液B②①③④ANaOH溶液、ΔCH+DH2、Ni、ΔE⑤濃H2SO4、ΔF6、（9分）膽礬在受熱過(guò)程中發(fā)生如下反應(yīng)：CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O;CuSO4CuO+SO34CuO2Cu2O+O2;2SO32SO2+O2試討論膽礬晶體受熱分解的相關(guān)問(wèn)題：1．取一定量硫酸銅晶體（CuSO4·xH2O）置于已知質(zhì)量的坩堝中稱重，測(cè)得硫酸銅晶體的質(zhì)量為ag。用酒精燈將坩堝充分加熱，然后放入干燥器中冷卻，再稱重。經(jīng)多次加熱、冷卻、稱重，直到質(zhì)量基本不變，測(cè)的坩堝中剩余固體物質(zhì)的質(zhì)量為bg。（1）該晶體中x的實(shí)驗(yàn)值為

。（2）將實(shí)驗(yàn)值與化學(xué)式（CuSO4·5H2O）比較，若實(shí)驗(yàn)值大于5，造成誤差的原因可能是（填序號(hào)）

。a．實(shí)驗(yàn)中部分固體濺出b．加熱溫度過(guò)高c．部分樣品已風(fēng)化2．另取25.0g膽礬（CuSO4·5H2O），緩慢升溫至1000℃。（1）在加熱過(guò)程中，當(dāng)固體物質(zhì)的質(zhì)量為10.0g時(shí)，該固體可能是（用化學(xué)式表示）

（2）在1000℃時(shí)，除水外，其余氣態(tài)產(chǎn)物物質(zhì)的量（n）的取值范圍是（不考慮實(shí)驗(yàn)誤差）

。7、（9分）貴州興義是我國(guó)的重要產(chǎn)金地區(qū)之一，每年從金礦中提取數(shù)噸的純金。已知：

ΘAu+/Au=1.692V，

ΘO2/OH－=0.401V，

ΘAu(CN)2－/Au=－0.60V，請(qǐng)應(yīng)用這些數(shù)據(jù)說(shuō)明用氰化法從金礦中提取金的原理并寫出主要化學(xué)反應(yīng)方程式。用價(jià)鍵理論說(shuō)明配離子[CoF6]3－和[Co(CN)6]3－其中心離子雜化類型，離子的磁性和穩(wěn)定性。通過(guò)計(jì)算比較鉻酸銀和氯化銀溶解度的大小，已知Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10－12，而Ksp(AgCl)=1.77×10－10。8、（11分）榮獲2005年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的三位科學(xué)家是在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面取得了顯著成就。烯烴的復(fù)分解反應(yīng)機(jī)理可視為雙鍵斷裂，換位連接，如：CH2=CHR1+CH2=CHR2CH2=CH2+R1CH=CHR2已知：①R－CH2－CH=CH2+Cl2R－CHCl－CH=CH2+HCl②F是油脂水解產(chǎn)物之一，能與水任意比互溶；K是一種塑料；I的化學(xué)式為C9H14O6。物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示：回答下列問(wèn)題：1．C4H8屬于烯烴的同分異構(gòu)體有

種。2．請(qǐng)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A．

B．

3．請(qǐng)選擇下列反應(yīng)的類型（填序號(hào)）：乙醇→B：

E→F：

a．加成b．取代c．酯化d．消去4．寫出C→D的反應(yīng)方程式：

5．K中的鏈節(jié)是

；K屬于

（線型、體型）結(jié)構(gòu)。6．化學(xué)式為C4H8的所有烯烴，通過(guò)烯烴復(fù)分解反應(yīng)后生成的C5H10有

種結(jié)構(gòu)。第八題圖片9．（9分）香豆素內(nèi)酯化學(xué)式為C9H6O2，分子中除有一個(gè)苯環(huán)外，還有六元環(huán)，它可以通過(guò)一定的合成路線得到：（香豆素內(nèi)酯）一定條件（1）起始反應(yīng)物A的分子模型如下圖所示（圖中球與球之間的連線代表化學(xué)鍵，如單鍵、雙鍵）。A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，A的同分異構(gòu)體有多種，其中含苯環(huán)的同分異構(gòu)體有

種（不包含A）。（2）反應(yīng)A生成B的化學(xué)方程式為：

。（3）現(xiàn)有B和C的混合物nmol，在空氣中完全燃燒消耗O2

L，生成CO2aL、H2ObL（氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）。若設(shè)B、C混合物中含Bxmol，則x的計(jì)算式為：

。第9題圖片AB10、（12分）某一混合溶液(可能含有Pb2+、Bi3+、Cu2+、Cd2+、As(V)、Sb(V)、Sn(IV)和Hg2+等離子)用鹽酸調(diào)節(jié)酸度，使鹽酸濃度達(dá)到0.30mol·L-1。

通入H2S氣體，有沉淀生成。沉淀不溶于Na2S，但溶于6mol·L-1HNO3之中，并有硫析出，除硫后得無(wú)色溶液。用NH3·H2O處理上步所得無(wú)色溶液，有白色沉淀生成，加入過(guò)量NH3·H2O時(shí)白色沉淀全部溶解。請(qǐng)依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷該溶液中一定不存在題中所列的哪些離子。

第11題（10分)有人設(shè)計(jì)了如下甲醇(methanol)合成工藝：其中，①為甲烷氣源，壓強(qiáng)250.0kPa，溫度25oC，流速55.0m3﹒s-1。②為水蒸氣源，壓強(qiáng)200.0kPa,溫度150oC，流速150.0m3﹒s-1。合成氣和剩余反應(yīng)物的混合物經(jīng)管路③進(jìn)入25oC的冷凝器(condenser)，冷凝物由管路⑤流出。在B中合成的甲醇和剩余反應(yīng)物的混合物經(jīng)⑥進(jìn)入25oC的冷凝器，甲醇冷凝后經(jīng)管路⑦流出，其密度為0.791g﹒mL-1。12-1.分別寫出在步驟A和步驟B中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式。12-2.假定：所有氣體皆為理想氣體，在步驟A和B中完全轉(zhuǎn)化，氣液在冷凝器中完全分離，計(jì)算經(jīng)步驟A和步驟B后，在一秒鐘內(nèi)剩余物的量。12-3.實(shí)際上，在步驟B中CO的轉(zhuǎn)化率只有三分之二。計(jì)算在管路⑥中CO、H2和CH3OH的分壓（總壓強(qiáng)為10.0MPa）。12-4.當(dāng)甲醇反應(yīng)器足夠大，反應(yīng)達(dá)到平衡，管路⑥中的各氣體的分壓服從方程式中p0=0.100MPa,計(jì)算平衡常數(shù)Kp。第12題（10分）溴酸鉀測(cè)定苯酚純度的步驟如下：稱取含苯酚0.6000g的試樣溶于2000mL0.1250mol/LKBrO3溶液（該溶液含過(guò)量的KBr），加酸酸化。放置，待反應(yīng)完全后加入KI，而后用0.1050mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘，滴定終點(diǎn)為20.00mL。計(jì)算試樣中苯酚的質(zhì)最分?jǐn)?shù)。1題答攏案2題答松案3題答煤案（1）代另表相懸同的篇結(jié)構(gòu)揀構(gòu)型礎(chǔ)式（1分）游；利膨用坐捕標(biāo)平盟移法蠻可以燃證明咐這一獵點(diǎn)（1分。皆用圖并示同序樣得適分）意。利紡用坐趁標(biāo)平訂移法疾證明禮時(shí)，成將每付個(gè)原看子移特動(dòng)1/減3,餃2/沖3,帶3/曠4。即足有：Cu（0,巡壽0,擋0）→Cu（1/烏3,纖2/蒙3,抓3/蔬4）Cu（0,賣0,碎1/單2）→Cu（1/叮3,哈2/泛3,胸1/景4）Sn（2/富3,燃1/舌3,培1/規(guī)4）→Sn（0,鋒0,蹈0）Sn（1/材3,幫2/崗3,鹿3/側(cè)4）→Sn（2/爐3,基1/含3,章1/室2）圖示禽證明橡如下視（還應(yīng)可有娛其他零圖示菜方式冬，只燭要合影理，釀同樣庫(kù)得分追）●Cu呼*Sn●Cu百*Sn（2）（2分）(3杏)（1分）（也淋可用新兩點(diǎn)只間距哪離公睜式等瀉方法恨計(jì)算泳，只隙要合雁理，瞞同樣言得分榨）4題答鈴案（1）（2）HB彼F4好，HC意l差，訊因?yàn)锽F橡4-親核莫性差懸，不唇易和(C唐H3啟)3韻C+生成偵副產(chǎn)殊物，弟而Cl-親核詢性較倒好，根易和(C日H3韻)3茄C+形成(C適H3揀)3欲Cl副產(chǎn)停物。（3）（4）奸二甲自醚不延易生役成是撤由于丑甲醇徐不易滲與H+形成名碳正說(shuō)離子任中間拿體H3慈C+，因姻而不況易與坑甲醇擇生成男二甲皂醚。叔丁閉醇容幼易生釋成(C晃H3幼)3顏C+中間賣體，姻但叔益丁醇憶的體章積大之，不查易進(jìn)靠一步超與(C椒H3砌)3咸C+螺/反應(yīng)編。因辨此只孟有(C盜H3膊)3寸C+與甲礎(chǔ)醇間畝的交太叉反晚應(yīng)產(chǎn)級(jí)物。5題答儲(chǔ)案6題答嶺案1.險(xiǎn)(麗2分)(計(jì)1)川80燥(a-b)/盲9b(2分)(泥2)襲a2.刻(必2分)(殊1)指Cu親SO稅4、Cu墓O(3分)碧(2第)盈0幸.1肆25坐mo敏l<柿n<賄0.坐17員5m構(gòu)ol7題答職案1、答奧：E惑=+--=0嗚.4伸01鄉(xiāng)豐-(貞-0桌.6駕0)=1娃.0買01銜>04A折u+包8N亭aC句N+府2H生2O衣+O包2=齒4N浮a[銅Au澤(C匹N)羨2]六+4掏Na贏OH2[紛Au走(C物N)腸2]以-+酒Zn燥=[漠Zn懲(C嬌N)避4]煌2-遭+2蠅Au2、答尸：[C通oF練6]符3-預(yù)sp柄3d氏2雜化撒外軌顫型雜以化兔不似穩(wěn)定磁矩m=諒==聾4.細(xì)98[C塵o(良CN敵)6奮]3寒-席d2廚sp已3雜化凳內(nèi)緩軌型薪雜化階穩(wěn)定磁矩m=來(lái)==招03、答揮：設(shè)Ag腥2C英rO勺4的溶折解度尚為s1；Ag匪Cl的溶鎖解度脾為s2(2s1)冠2·s1尖=1招.1曲2×市10啞-1拼2s1=歡6.灶5×迎10共-5轉(zhuǎn)mo炎l·杠L-伶1s2用2=雀1.畢77小×1控0-纏10s2咱=1羊.3冬3×然10舌-5桌m(xù)償ol究·L作-1∴A輸g2怎Cr拾O4的溶次解度捆大。8題答崖案1.懷3傲(1分)2.勝(1分)(1分)3.高d谷(嬌1分)程b墓(揚(yáng)1分)4.犁(2分)5.迷(嫩1分)線型(1分)6.隔2近(2分)9題答餅案10題答宗案由實(shí)究驗(yàn)1知可針能含帖有Pb芬2+、Bi黨3+、Cu甜2+、Cd轉(zhuǎn)2+等離班子。驚無(wú)色揮溶液浴，說(shuō)玩明無(wú)Cu策2+離子蝴。由實(shí)劑驗(yàn)2知溶碎液中道有Cd電2+離子鄉(xiāng)豐，而門不含Pb說(shuō)2+、Bi提3+離子鍋。綜上塌可知壤溶液位中Pb橋2+、Bi報(bào)3+、Cu傳2+、As棵(V)、Sb歡(V)、Sn掩(I誕V)和Hg勁2+等離設(shè)子不飄存在盞。11題答饑案1.嘴C敲H4暴(g王)＋H2即O(川g)＝CO泉(g)＋3H行2(驗(yàn)g)(1分)CO漸(g)＋2H混2(罩g)＝CH扭3O睡H(賞g)(1分)2.n(C盒H4疲)＝(2片50論.0×10屋3×55申.0籃)／(8位.3敞14×29做8)＝5.胖55×10速3(餡mo焰l)n[H蠻2O鉗(g旦)]＝(2哀00導(dǎo).0甲×1嗽03寧×1弓50麻.0凡)／(8胸.3晝14徐×4疾23酷)＝8.診53正×1或03債(m壟ol忍)經(jīng)步道驟A后在倘③中丸過(guò)量艷的H2燈O(重g)＝(8剪.5柏3×載10桶3－5.便55慣×1旨03舍)椒mo吳l＝2.識(shí)98祝×1缸03肝m患o(jì)l(1分)在步澆驟A中生偽成的CO和H2的摩噴爾比乳為1:掙3，而需在步狼驟B中消井耗的CO和H2的摩趙爾比唐為1:仰2，故姥經(jīng)步沸驟B后剩裕余的H2為5.賀55紀(jì)×1恐03賭mo睬l11題答供案3.殼nT＝n(C旨O)＋n(H柜2)＋n(C聞H3虜OH檢)＝｛5.城55叛×1苗03秩×1殼/3＋(1肥6.怠65翁×1攪03－5.首55位×1請(qǐng)03姿×2剪/3錯(cuò)×2斃)＋5.馬55犧×1具03廢×2晨/3｝mo轟l＝14停.8工×1難03痰mo課l(1分)p(i)＝pT×ni／nT總p(C貓O)＝10濟(jì).0各M祝Pa浸×(陸5.閥55納×1貌03帖×1欄/3／14帳.8出×1芳03治)＝0.敲12妙5MP世a(1分)p(H剖2)＝10惰.0桌M延Pa桐×(胃9.摔